基坑开挖对邻近桩基影响的现场研究

该文利用某基坑工程实例,开展了10m深基坑开挖对邻近桩基影响的现场研究.观测结果表明:基坑开挖引起地下连续墙发生最大侧移41.2mm,最大地表沉降38mm,深层土体最大水平应变发生在开挖面附近;当基坑开挖到10m时,桩身最大水平位移达28.2mm,最大弯矩达471kN ·m,分别比开挖深度5m时增加了82％和95％,同时发生位置也产生了下移.观测成果为相关理论研究提供了有价值的工程数据.     

深基坑开挖过程及空间效应影响的数值模拟

结合工程实例,利用FLAC3D有限差分法分析软件对某双排桩深基坑的开挖和支护过程进行模拟,分析了开挖过程中土体位移场的变化规律.研究表明,支护结构和土体的空间受力性状、土与支护结构之间的相互作用以及施工开挖过程等均会对支护结构的受力状态和变形特性产生显著影响.此外,还讨论了双排桩之间土体刚度的变化对位移和沉降的影响,表明适当地增加两排桩之间土体的刚度能有效地减小基坑外侧土体的位移.     

新建隧道施工对邻近既有地铁车站及隧道影响研究

为研究新建隧道盾构施工对邻近既有地铁车站及隧道的影响,本文以郑州市轨道交通6号线穿越既有轨道交通1号线燕庄站及燕庄站～民航路站区间控制保护区为工程背景,采用有限元软件Midas GTS对新建隧道近距离下穿既有隧道及邻近既有地铁车站进行分析,总结了新建隧道施工对邻近既有地铁车站及隧道的水平位移和沉降的变化特征,基于数值计算结果和相关规范,提出工程的施工控制指标,通过将数值计算结果与收集的实际工程监测数据进行对比分析,验证了数值模型的可靠性。结果表明：既有地铁车站和区间隧道受新建隧道施工的影响主要为下方土体开挖引起的竖向沉降,施工完成后,既有车站最大沉降量为1.83 mm,既有1号线区间隧道最大沉降量为4.26 mm;既有车站最大水平位移为0.65 mm,既有1号线区间隧道最大水平位移为1.61 mm。本文结果可为类似工程的设计、施工和监测提供一定的借鉴和参考。     

竖向荷载下单桩与群桩变形性状的差异性研究

对单桩与群桩静载荷试验结果进行了分析对比，结果表明，承台与桩群的存在使得桩的极限承载力得到增强，群桩极限承载力大于各单桩极限承载力之和，同时群桩桩身各区段侧摩阻力的发挥也与单桩有较大的差别，在桩身上部，单桩最大侧摩阻力发挥时的桩顶位移小于群桩，在桩身下部则相反；单桩与群桩桩顶位移与端阻关系曲线类型相似，但单桩桩顶位移与端阻关系曲线位于群桩之下；桩间土反力在沉降较小时呈马鞍形分布，随着外荷载的增大，承台中部及边缘的地基土反力增加较桩侧附近快．群桩发生破坏之后，承台下地基土反力急剧增加，远大于地基土的极限承载力．     

既有地下结构位移超限分析

以杭州地区某紧邻地下车站一侧开挖深基坑工程为背景,运用三维数值模拟及实测数据剖析等手段,分析了地下结构位移超过预警控制值的原因及处理措施。研究结果表明：基坑土体开挖卸载为既有地下结构产生位移变形的重要影响因素;基坑支撑刚度的合理设定是控制变形增幅的关键措施;软土地区基坑拆撑、回筑阶段的变形增量不可忽视;围护施工质量是保障基坑及既有地下结构安全的决定性因素。本文工程采用的加强支撑刚度、缩短架撑时间等优化控制措施总体保障了邻近地下结构的运营安全,为对类似工程的设计及施工提供了参考。     

厚承台下的桩顶应变异常规律及其解释

苏通大桥主塔墩基础是由131根钻孔灌注桩组成的群桩基础,其承台采用厚承台形式.实测数据表明,厚承台下的桩顶应变规律具有特殊性,即多数桩的桩顶应变呈现—侧受压—侧受拉的特性.该文利用有限元法对这一规律进行了解释,并推导了厚承台下的桩顶实测轴力计算公式.     

某深基坑支护结构变形特性数值模拟研究

以长沙地铁3号线为背景,针对火车站站深基坑开挖对围护桩水平位移及支撑轴力产生的作用,采用FLAC~(3D)软件对分步开挖进行了数值模拟,分析了分层开挖下围护桩的侧移变形和复杂支撑结构轴力变化规律,并探讨了支撑安装对围护桩侧移的影响。研究表明:随着基坑开挖深度的增大,基坑维护结构的水平位移呈现两头小,中间大,呈"弓"型;在第二道支撑架设完成后,桩顶的水平位移趋于稳定,不再随开挖深度而变化;支撑在安装后轴力值有不断增大的趋势,而随着下一层支撑的施加,轴力逐渐稳定,并趋向平衡或有小幅度减少。     

浅基础用桩加固后复合桩基础结构的有限元分析

以浅基础用桩加固后的复合桩基础结构为研究对象,进行了有限元非线性分析计算,对计算结果的比较分析表明承台刚度对桩身位移及内力有较大影响.     

大断面沿空煤巷综放回采矿压规律实测分析

以塔山煤矿5105大断面沿空煤巷为工程背景,采用现场实测的方法,对采动过程中巷道表面位移、锚杆锚索端部轴力与距工作面距离之间的变化关系进行了实测研究。结果表明:大断面沿空煤巷在工作面回采及邻近采空区侧向残余支承压力的共同影响下,超前支承压力影响范围明显增大;回采期间巷道两帮收敛量远大于顶底板移近量、沿空侧位移量大于实体煤侧位移量;在采动剧烈影响阶段,锚杆、锚索端部轴力波动幅度较大,表现出与静压巷道完全不同的现象。     

地铁车站洞桩法开挖中板下土体的侧向作用研究

为得到在开挖过程中围护桩受到的弯矩和侧向位移随开挖深度变化的规律,对比分析不同断面在开挖中板下土体过程中加撑与不加撑对围护桩内力和位移的影响,采用了GTS软件对中街车站PBA法开挖中板下土体进行二维分析,确定了钢支撑的间距和位置,得出了加撑后围护桩所受的最大弯矩及侧向位移都有较大幅度的减小的结论,其中最大弯矩能减少27.8%,侧向偏移最多能减少31.7%.     

大断面矩形顶管施工对地表及邻近管线的影响

大断面矩形顶管施工对周围环境的影响不容忽视。本文以深圳某地铁车站地下通道工程为研究对象,采用有限元软件Abaqus对顶管顶进过程进行分析,得到不同注浆压力对地表沉降及邻近管线位移的影响规律。结果表明:顶管施工对地表沉降的影响主要分布在顶管两侧5h范围内(h为顶管高度);相邻管线受扰动程度与注浆压力大小密切相关。本文研究成果可为类似工程注浆参数的优化提供一定的借鉴与参考。     

盾构隧道穿越CFG桩复合地基变形机理研究

依托穿越工程实例,从扰动机理、沉降变形及计算方法等角度,通过采用两阶段法与有限元数值模拟对盾构隧道开挖引起CFG桩复合地基的沉降变形进行研究。在盾构开挖时隧道土体对CFG桩复合地基内力影响较小,且桩体、桩周土体应力都有减小趋势,变化率为3%;隧道衬砌时周围土体应力较大。并有增大趋势,变化率为16%;复合地基桩周土体变形过程分为桩土的瞬时相对运动阶段和复合地基再次固结沉降阶段,桩土相对位移为1.5 mm;隧道开挖后褥垫层散体材料补充到桩周土体中,且褥垫层应力变化较大,褥垫层在盾构隧道土体开挖过程中起到有利的调节作用;桩顶、桩端应力和剪力相对较大,最大剪力值为139 kN,设计与施工时应加以重视。     

偏心荷载作用下PHC管桩的受力分析

鉴于我国现行的桩基规范和涉及桩基础的论著对已发生水平位移的桩基的分析计算还是一个空白,分析了PHC管桩在偏心荷载(桩顶横向位移)作用下的内力和偏心距(桩顶横向位移),承载力与偏心距(桩顶横向位移)的关系,以及偏心距(桩顶横向位移)的临界值,提出PHC管桩在偏心荷载作用下内力与位移的计算方法.这种方法也适应于对其他类型桩在偏心荷载(或在桩顶水平位移)作用下的承载能力作定量的评估.     

地铁双连拱隧道暗挖下穿既有建筑的稳定性评价

以西安地铁临潼线暗挖下穿既有芙蓉小区住宅楼为工程背景,研究地层沉降分布规律及倾斜情况。研究表明:双连拱隧道最大沉降区域位于隧道中墙上方偏右侧位置,最大沉降值量为10.30mm;暗挖对直接下穿的建筑物影响最为显著,最大沉降量为5.37mm,位于住宅楼邻近隧道开挖入口位置;暗挖影响范围内的3栋住宅楼倾斜方式有所不同,直接下穿的住宅楼的不均匀沉降主要沿建筑物长边方向,最大值为7.67×10-5m/m,邻近下穿的两栋住宅楼则沿建筑物短边方向,最大不均匀沉降为4.26×10-5m/m;隔离桩对于减少地层扰动、控制沉降及倾斜起到一定程度的作用,但对于本工程隔离桩设置与否,住宅楼的沉降、倾斜均处于安全范围内,从经济角度可考虑不设置。     

动力荷载作用下桩基有限元分析

混凝土灌注桩是一种广泛采用的桩基础形式。历次世界大地震中,均出现了各类桩基础的严重破坏现象。针对在强震作用下的桩基础非线性地震反应问题,利用大型有限元软件ANSYS,建立了桩-土-承台动力相互作用的三维有限元模型,同时在桩-土接触面上设置接触单元模拟桩-土间的接触非线性,对在水平地震波和竖向荷载作用下的桩-土-承台体系的相互作用机理进行了分析与探讨。结果表明:土体受静止、地震波动载荷的共同作用下水平位移随着地震动力波的正反方向变化而不断改变其位移影响范围,而桩体的竖向位移在沿桩顶到桩底范围内都有不同程度的影响。     

复杂环境下超深基坑围护结构变形性状数值模拟

围护结构是超深基坑支护结构重要的组成部分。由于超深基坑周边环境的复杂性、土体性质的多变性及超深基坑计算软件的局限性,很难预计在超深基坑开挖过程中围护结构的变形性状。利用Plaxis软件对南京市世纪花园超深基坑开挖时南侧围护结构的变形性状进行了数值模拟,结果显示:围护结构最大侧移的深度一般位于开挖面附近,随开挖深度增加而不断向下移动;围护结构顶最大侧移的大小取决于初期悬臂开挖的深度及首道支撑的位置和刚度;随着开挖深度的增加,围护结构顶的竖向位移呈现出先线性增长,后趋于稳定的趋势。数值模拟能很好地预测复杂环境下超深基坑开挖过程中围护结构的变形性状,能为类似复杂环境下超深基坑工程的设计、安全开挖起到借鉴作用。     

基坑开挖对邻近既有地铁结构变形影响的数值分析与研究

既有地铁结构可能因邻近基坑工程施工而产生变形,在一定程度上会对地铁线路的正常运营产生影响。该文以天津市某邻近深基坑工程的既有地铁线路为例,采用PLAXIS 3D有限元数值模拟分析法建立三维空间实体模型,对邻近地铁结构的基坑Ⅰ、Ⅱ施工过程进行模拟,分析计算地铁车站主体结构、隧道管片的位移,以此来研究基坑施工对邻近既有地铁结构变形的影响。研究结果表明,基坑大面积开挖产生的卸荷效应显著,从而导致地铁结构产生一定的水平位移和沉降。距离地铁结构最近的基坑Ⅰ三期对地铁结构水平位移的影响最为明显。提出在其之间预设注浆纠偏措施的同时应加强变形监测,以保证隧道安全。计算所得各项变形指标均在变形控制标准之内。     

皖南红层中钻孔灌注桩侧摩阻力试验及数值模拟

在皖南某地进行了典型红砂岩地层中钻孔灌注桩的静载试验,测得各级载荷下的桩顶沉降和若干断面处的桩轴力,获得桩的Q-S曲线,通过计算得到桩壁侧摩阻力值;用有限元方法对加载试验进行了模拟,获得不同荷载下桩壁侧摩阻力在深度上的分布规律.结果表明:在一定深度覆盖层以下的红砂岩中,桩侧摩阻力大小随深度加深而减小;红砂岩层中桩基侧摩阻力相当客观,极限侧摩阻力值高达800～900kPa,建议设计时取极限摩阻力500kPa,以保证设计经济合理.     

北京地铁九龙山——大郊亭区间隧道开挖引起的地表沉降研究

研究区间隧道开挖引起的地表沉降对维护施工安全、降低施工风险具有重要的意义。以北京地铁7号线九龙山—大郊亭区间隧道为背景,运用Peck法对实测断面进行位移反分析,得到区间隧道的沉降槽宽度参数K与最大沉降值S_(max),提出了北京地区类似工程中相应参数的参考值。并通过实测数据与数值模拟对隧道开挖进行分析,研究施工中隧道间距、洞径、隧道布局与施工掌子面距离对Peck公式各参数的影响,研究结果可为后续地铁工程提供参考与指导。     

砂土地基中单桩的非线性沉降预测方法

随着城市化进程的加快,桩基础在越来越多的砂土地区得到应用,鉴于桩基沉降对上部结构安全性和稳定性的重要影响,因此需要深刻了解砂土地基中桩基沉降的机理和规律。在影响砂土地基-桩基础相互作用的各种因素中,桩体以及桩周土体力学性质的非线性变化最为重要,直接关系到桩基沉降模式和计算方法的选择。着重分析非线性因素对砂土地基中单桩沉降的影响,提出一种基于非线性分析的单桩沉降计算模式并建立相应的单桩非线性沉降预测方法。